張國文
【摘要】隨著新課改的逐漸深入,其對高中數學教學也提出了更高的要求.教師應轉變傳統教學理念,突出學生在教學中的主體性,提高學生的數學核心素養,讓學生具有運用數學知識解決問題的能力.因此,教師在開展高中數學教學過程中,需要以《普通高中數學課程標準(2017年版2020年修訂)》為依據,確保數學核心素養在高中數學教學中的有效滲透.基于此,文章簡述了高中數學核心素養的概念以及在高中數學教學中滲透核心素養培養的重要性,并從創設教學情境、設計教學活動、引出教學案例、融合數學文化、應用信息技術五個方面分析了在高中數學教學中滲透核心素養培養的策略.
【關鍵詞】高中數學教學;數學核心素養;滲透策略
引 言
現代社會的高速發展推動著我國現代教育水平的快速提升.在當前社會發展背景下,新課改對高中數學教學提出了進一步要求.教師需要在數學課堂教學中培養學生的數學運算素養、邏輯推理素養、直觀想象素養、數學建模素養、數據分析素養及數學抽象素養,以此實現學生綜合素質的全面提升.
一、數學核心素養的具體概念
高中數學學科核心素養具體劃分為六個方面.第一,邏輯推理.數學本身就是一門邏輯性較強的學科,需要學生通過邏輯推理實現對數學知識的自主學習.所以,邏輯推理作為高中數學教學應主要滲透的核心素養,教師需要充分借助現有的教育資源,并以此為基礎對高中數學教學進行全面挖掘,探尋邏輯推理素養在高中數學教學中的滲透路徑.第二,直觀想象.幾何是高中數學教學中的重要組成部分,但由于幾何知識涉及范圍較廣,學習難度較高,導致學生在實際的學習過程中屢屢碰壁,其主要原因就是學生缺乏良好的直觀想象素養.將直觀想象素養滲透到數學教學中,對學生加以培養,有助于幫助學生形成良好的空間意識,對幾何圖形進行空間想象.第三,數學建模.這是以數學抽象的方式呈現現實問題,以數學語言對數學問題進行表達,用數學方法與數學知識對數學模型進行構建,從而解決數學問題,其在實際情境中,即能夠從數學視域分析問題、思考問題、構建模型,最終以數學思維解決問題.第四,數學運算.數學運算是學習數學知識必備的基礎素養.數學的本質就是在發現問題、分析問題、解決問題的過程中獲取問題結果,而數學運算素養可以在一定程度上決定學生能否得到正確的計算結果.第五,數據分析.顧名思義就是通過對數學數據進行充分分析,從中獲取所需要的數據信息.數學的應用范圍相對較廣,其包括科學研究、經濟分析等多方面,而這都需要學生具備良好的數據分析素養,能夠透過事物表面看清事物本質.第六,數學抽象.數學抽象是數學哲學的基本概念.直觀來講,數學抽象就是一種數學的思維過程,是最終總結數學概念的基礎過程.培養學生的數學抽象素養有利于加深學生對數學概念的理解.
二、在高中數學教學中滲透數學核心素養的重要性
在高中數學課堂教學環節滲透數學核心素養有利于培養學生良好的數學學習能力及品質,讓學生具有運用數學思維發現問題及解決問題的能力.高中數學知識的抽象性和邏輯性較強,所以,教師在培養高中學生的數學核心素養時應遵循循序漸進的過程,以階段性、持久性及綜合性為原則,以幫助學生逐步積累數學核心素養為目的.如,高一階段學生在初中階段積累的數學核心素養能夠解決初中數學問題,卻無法解決高中數學問題,而高三學生能解決高中數學問題,卻無法解決大學數學問題,這進一步說明了數學素養是積累而成的,也是學生完成的階段性及持續性的學習素養,而學生不斷學習的過程也是不斷豐富自我認知的過程.
在高中數學教學中全面滲透數學核心素養是學生長久學習發展的必然需求.在傳統數學教學過程中,數學教學存在諸多限制,大多數學生只能以程式化、機械化的方式進行學習,造成高耗低效的學習局面.而數學核心素養的滲透改變了傳統的教育觀念和教育形式,使學生能夠在實際的學習過程中更好地掌握學習方法,總結學習技巧,真真正正地實現快樂學習、高效學習,從根本上減輕學習負擔,提高數學核心素養.
三、在高中數學教學中滲透數學核心素養的重要策略
(一)創設教學情境,培養學習興趣
為了更好地實現數學核心素養在高中數學教學中的全面滲透,教師需要立足教材的基礎教學內容創設教學情境,以情境的方式引導學生全面融入課堂,使學生提高學習積極性,從而提高數學教學效率.教學情境的創設還有利于從根本上培養學生的數學抽象、邏輯推理等核心素養.但對于當前階段的學生來說,其雖然具備較高的學習認知,能夠切實了解學習的重要性,但能力有限制,這導致其很難自主理解未知的學習內容.正是如此,教師才更需要通過教學提高學生的學習能力.為幫助學生高效理解數學知識,教師可以為學生創設數學教學情境,以影像化的方式激發學生學習數學知識的興趣.這種圖文、影音等相結合的教學方式可使抽象的數學概念以形象具體的方式進行展現,既降低了數學教學難度,又增加了學生的學習興趣,使學生能夠在高中數學教學中獲取最優的學習體驗.
例如,在教學湘教版數學教材“從函數觀點看一元二次方程”一課時,由于本知識內容抽象性較強,為促進學生理解,教師可以二次函數的零點與一元二次方程的根的關系為切入點創設教學情境,如二次函數y=x2-x-2與x軸交于A,B兩點時,讓學生圍繞A,B兩點的坐標以及該坐標與方程x2-x-2=0的兩根之間的關系展開探索,從而達到提高學生數學抽象核心素養的目的.
(二)設計教學活動,增強學習體驗
創設教學活動同樣是數學核心素養在高中數學教學中有效滲透的關鍵所在.以此為基礎展開教學有利于促使學生以較高的積極性參與課堂,并圍繞教學活動展開積極探索,從中獲取數學知識,煥發數學課堂應有的活力.學習數學本身就是一個思維發展過程.教師以活動的形式展開教學能夠突出學生在教學中的主體地位,重視學生的學習過程,關注學生的學習感受,使學生能夠從中獲取良好的學習體驗.
例如,在教學湘教版數學教材“平面與平面的位置關系”一課時,學生需要掌握空間中直線與平面、平面與平面的位置關系,并發展空間想象能力.教師可以圍繞教學內容中的實驗部分開展教學活動,讓學生以小組為單位,通過建模的方式開展學習,并圍繞正四棱錐的截面進行數學實驗,使其在實驗活動的過程中感受數學的奧秘,將抽象的數學知識具體化,用實際行動證明數學概念,加強對數學概念的認知與理解.同時,學生在參與教學活動的過程中,其直觀想象、數據分析、數學建模等核心素養也得到了良好的培養,從而可獲得長久的發展.
(三)根據學生需求,引出教學案例
案例教學法是指在課堂教學環節,以學生熟悉的、豐富的、典型的素材作為案例啟發學生學習數學知識,培養學生的數學核心素養.案例教學是教師以實際問題為出發點,帶領學生對教學案例進行分析,從而培養學生良好的數據處理能力及抽象概括能力,使學生能夠透過現象看清本質.教師還可通過案例內容引導學生了解數學理論,讓學生認知到數學理論的產生過程,還可通過案例教學幫助學生調整學習思路,整理學習計劃,使學生能夠在教師的指導下實現快速發展.
例如,在教學湘教版數學教材“用頻率估計概率”一課時,學生需要確實了解頻率與概率之間的關系,并基于此探討數學實驗過程,從而提高數據分析及邏輯推理核心素養.教師可以利用計算機模擬擲質地均勻的硬幣的實驗,對學生的實驗過程進行全過程的觀察,了解學生的實際學習需求,并給予相應幫助,幫助學生調整實驗活動方向.這樣做一方面是引導學生根據教學案例展開教學實驗,并從中發現頻率和概率之間的關系,同時配合教學指導,幫助不同學習能力的學生完成實驗內容,提高學生的學習效率,增強學生的學習體驗;另一方面是通過實際的教學案例幫助學生認識到當實驗的可能結果不是有限個,或各種結果發生的可能性不相等時,一般用統計頻率估算概率.
(四)融合數學文化,了解數學發展
融合數學文化有助于學生進一步了解數學文化的發展,這也是數學核心素養在高中數學教學中得以滲透的有效措施.凡事都是從無到有,數學也是如此.在漫長的歷史歲月中,一代又一代的數學家用無數的實驗獲取數據信息,促進了數學的發展.教師以此展開教學有利于幫助學生更好地認識到多姿多彩的數學文化,并在此基礎上實現學生的高效率學習與發展.教師在課堂教學中為學生導入數學文化還能夠激發學生自主學習數學知識的意識,對提升學生的數學核心素養大有裨益.
例如,在教學湘教版數學教材“立體幾何初步”一課時,教師對傳統教學內容進行優化,以先進的教育理念為依據,將常規教學內容與數學文化相結合,可有效滲透數學核心素養.教師還應鼓勵學生對立體幾何知識進行自主歸納、總結,以培養學生的數學思考、探究及分析能力,提高學生的數學抽象素養.在教學之前,教師可以引導學生圍繞本單元的教學內容展開自主預習,利用智能終端設備自主搜集關于立體幾何發展的相關資料,并在教學展開的過程中利用課前五分鐘進行分享.同時,教師可以發揮自身的主導作用,對資料進行充分整合與分析,并與基礎的教學內容進行充分融合,使數學文化能夠全面滲透在數學教學中.比如,在原始社會中,人類在生產和生活中積累了許多有關物體形狀、大小和相互之間位置關系的知識,這大大促進了幾何學的發展.后來,隨著各國的貿易往來,希臘人從埃及學到了測量與繪畫的幾何初步知識.在公元前300年左右,歐幾里得把所學到的幾何學知識進行了系統性的總結與整理,形成了傳承至今的《幾何原本》.
(五)應用信息技術,激活課堂教學
信息化教學模式為學生拓展了全新的學習模式.教師在高中數學教學過程中有效結合信息技術,可從根本上打破傳統的教學形式,將抽象化的數學知識以直觀、形象的方式呈現給學生,降低數學知識的學習難度,讓學生更加清晰、直觀地理解數學問題,確保數學核心素養能夠在高中數學教學中得以全面滲透.
例如,在教學湘教版數學教材“三角函數的圖像與性質”一課時,教師可以利用信息技術將抽象的數學知識以直觀的形式呈現給學生,幫助學生對三角函數的圖像進行分析,正確理解三角函數的性質,從而培養學生良好的數學建模素養.同時,教師可以通過信息技術展示數學問題,引導學生自主分析求三角函數定義域實際上是構造簡單的三角不等式(組),從而正確掌握三角函數定義域的求法.除此之外,教師可以適當增加一些難度,引導學生以小組為單位展開合作學習,發揮集體智慧,運用集體思維,在不斷的交流討論中激活參與課堂積極性,營造更好的教學氛圍,使學生能夠更加深刻地理解三角函數的圖像與性質,明確三角函數的定義域、值域、單調性、最值、奇偶性、對稱軸、周期等相關知識,使高中數學課堂打破傳統教學形式,在全面突出學生主體性的同時有效滲透核心素養,使學生能夠從中獲取最優的學習效果,推動學生的全面成長.
結 語
總而言之,素質教育和新課改的持續深入使得高中數學教學理念從根本上產生了變化,由以往重成績、輕素質的理念向重素養、輕成績進行轉變,更加突出了學生在學習中的主體性.教師在高中數學教學中堅決落實以學生為主體、從學生實際出發的教學,可實現數學核心素養在高中數學教學中的全面滲透,以培養學生良好的數學基礎、學習能力和數學核心素養為目標對高中數學進行全面優化,致力于學生的全面發展,使學生能夠真正成為當今社會所需要的高質量人才.
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